FIT（情報科学技術フォーラム）2002 I-7 全方位カメラと JAVA applet を用いたインターネット定点カメラ Internet Web Camera with an Omnidirectional Camera and JAVA Applet 山澤 一誠† Kazumasa Yamazawa 横矢 直和† Naokazu Yokoya １． はじめに 近年，監視や風景鑑賞などを目的としたインターネット 定点カメラが増加してきた[1]．さらに最近はインターネッ ト常時接続のコストも下がり，一般の人でも気軽にインタ ーネット定点カメラを利用できるようになってきた[2]．イ ンターネットの普及に伴い気軽に使えるようになったイン ターネット定点カメラだが，撮影対象が移動せず狭い範囲 ならば固定カメラでもよいが，もし撮影対象が広い範囲を 移動する場合や風景など広い範囲に広がっている場合は定 点カメラの向きを雲台などで制御・変更する必要があった． しかし，雲台などを用いると雲台とその制御機構のコスト が高く，一般の人には手が出しにくいものになってしまう． また，複数の利用者が同時に同一カメラの画像を見る場合 も，雲台の制御が可能な利用者は一人であり，おのおのが 任意の方向を見ることができなかった． このような問題に対し我々は全方位カメラ HyperOmni Vision と JAVA applet を用いたインターネット定点カメラ を提案する．従来，我々は全方位カメラ HyperOmni Vision を用いたテレプレゼンス（遠隔臨場感）システムを提案し てきた[3]．この従来手法は雲台などを用いず一台の全方位 カメラのみで複数人がそれぞれ任意の方向を見ることがで きるシステムであった．しかし，インターネットなどネッ トワークに対応しておらず，受信側に若干特殊な機器と専 用プログラムを必要としており，誰でも簡単に利用できる というものではなかった．そこで本研究では JAVA applet でこのシステムを実装・改良し，Web ブラウザ上で利用者 各自が簡単に任意の方向を見回すことができるシステムを 実現した． ２． システム構成 まず，提案する全方位カメラと JAVA applet を用いたイ ンターネット定点カメラのシステム構成について説明する． システム構成図を図１に示す． カメラを設置するサイトには全方位カメラとカメラ制御 用 PC を用意する．全方位カメラについては次節で述べる が，カメラ制御用 PC により制御され全方位カメラはカメ ラの周囲 360 度を撮影し，カメラ制御用 PC に USB などの インターフェースを通して全方位画像を定期的に送る．カ メラ制御用 PC は 取り込んだ全方位画像を，ネットワーク を通して Web サーバーに定期的にアップロードする． Web サーバーはあらかじめ用意しておいた Html ファイ ルと本研究で開発した JAVA applet プログラム，定期的に アップロードされる全方位画像を持っておき，その Web ページにアクセスしたユーザーにそれらのファイルをわた す． Web ページアクセスした利用者の PC では，Web ブラウ †奈良先端科学技術大学院大学, NAIST 13 ザ上でダウンロードした JAVA applet を起動し，全方位画 像から任意の方向の平面透視投影画像を生成し，利用者に 生成画像を提示する． 以上のシステム構成のうち特殊な機器は全方位カメラだ けである．利用者が使う PC は JAVA applet が利用可能な ものならどんなものでもよく，OS やブラウザによらない だけでなく PDA などでも利用可能である． 次節以降では３節で全方位カメラ HyperOmni Vision につ いて，4 節では JAVA applet について述べ，５節では実装 と動作例について述べる． ３． 全方位カメラ HyperOmni Vision 全方位カメラ HyperOmni Vision は図２に示すように鉛直 下向きに設置した双曲面ミラーとその下に鉛直上向きに設 置したカメラから構成される．これにより図３のようにセ ンサの周囲を一度にカメラで撮影することができる．また， 入力画像は双曲面ミラーの内側焦点を投影中心とした双曲 面への透視投影画像であり，入力画像を内側焦点からみた 一般の平面透視投影画像（図４）やパノラマ画像に変換で きる．本研究では図３のような全方位画像をそのまま利用 者の PC まで伝送し，利用者の PC 上で JAVA applet により 図４のような平面透視投影画像に変換する．また本研究で は HyperOmni Vision に利用できるカメラは，ビデオカメラ やデジタルカメラ，USB カメラなど PC により画像が取り 込めるものならどれでもよい． ４． 画像変換 JAVA applet プログラム 本研究で開発した JAVA applet プログラムについて説明 する．Web ブラウザによりインターネット定点カメラの Web ページがダウンロードされ JAVA applet が起動したら， JAVA applet は Web サーバーより全方位画像をダウンロー ドする．ダウンロードが終われば JAVA applet のパラメー タに設定された初期方向の平面透視投影画像を生成して利 用者に提示する．その後，利用者がマウスやカーソルキー によりパン，チルト，ズームを操作すると保持している全 方位画像よりその都度その方向の平面透視投影画像を生成 して提示する．画像の提示と平行して指定された間隔ごと に Web サーバーより全方位画像をダウンロードし全方位 画像を更新する．回線状況や PC の能力にもよるが数秒ご とに全方位画像が更新されながら，平面透視投影画像はも っと速いフレームレートで更新される．また利用者は簡単 にかつスムーズに任意の方向のライブ画像を見回すことが できるようになる． ５． 実装と動作例 本研究で提案するシステムを実際に実装した．システム の構成機器を表１に示す．今回の実装では画像の取り込 み・アップロードには定点カメラ用ソフトの ListCam[2]を FIT（情報科学技術フォーラム）2002 利 用 し た ． ListCam は Windows 用 の フ リ ー ソ フ ト で IEEE1394 カメラなどを制御して画像を定期的に撮影し， FTP を使用して Web サーバーに画像をアップロードするこ とができる．本研究のシステムでは定点カメラ PC は撮影 した全方位画像をそのまま Web サーバーにアップロード するだけなので，このように通常の固定カメラ用インター ネット定点カメラソフトがそのまま利用できる．図３はこ のカメラで撮影しアップロードされた画像である． 利用者が Web ブラウザで本研究の JAVA applet プログラ ムが埋め込まれた Web ページを見ると，自動で JAVA applet が起動し，ライブ画像を自由に見回すことができる． 表示されたウインドウ画面例を図５に示す．今回の実装で は数秒ごとに全方位画像が更新されながら，利用者はスム ーズに任意の方向を見回すことができた．また，本研究の Web ページは JAVA applet が動作する PDA でも見ることが できる．図６に本研究の Web ページを表示した PDA の写 真を示す． このように本研究のシステムはインターネットにつなが るならば簡単に定点カメラを設置することができ，さらに Web ページを見る利用者が複数人いてもそれぞれが自由に 見回すことができ，OS などによらず一般の PC で見ること ができるだけでなく，PDA などさまざまな機器で見ること ができる． 表１：システム構成機器 インターネット定点カメラサイト 全方位カメラ 末陰産業 SOIOS55-Cam(図２)[4] HyperOmni Vision （38 万画素, IEEE1394 接続） 定点カメラ用 PC SONY PCG-R505X/PD （ノート PC） （学内無線 LAN 使用） 定点カメラソフト ListCam Ver2.08[2] Web サーバーサイト Web サーバー 研究室 Web サーバー (Apache Ver.1.3.26 on Linux) Webページ Webサーバー Htmlファイル＋ JAVA appletプログラム ＋全方位画像 生成画像 利用者 定点カメラ用PC 全方位カメラ 全方位画像 Webページ インターネット インターネット 全方位画像 図 1：システム構成図 ６． おわりに 双曲面ミラー 本 報 告 で は 全 方 位 カ メ ラ HyperOmni Vision と JAVA applet を用いたインターネット定点カメラを提案した．本 システムは簡単にシステム構築でき，雲台などを用いない ためコストが低く，画像を見る利用者は複数人いてもそれ ぞれが任意の方向を自由に見回すことができる．以上，本 システムは低コストで簡単に構築できる非常に有用なシス テムであると言える． 今後はインターネットの広帯域化に伴い，高解像度の全 方位カメラを利用し，さらに高画質なシステムの構築・フ レームレートの改善を行う予定である． カメラ 図２：全方位カメラ HyperOmni Vision 本報告で提案した JAVA applet は以下の Web ページで見 ることができる．是非ご覧いただきたい． 高解像度静止画版： http://yokoya.aist-nara.ac.jp/~yamazawa/JAVA PDA 版： http://yokoya.aist-nara.ac.jp/~yamazawa/PersonalJava ライブ版： http://www.suekage.net/ 図３：全方位画像 （入力画像） 図４：平面透視投影画像 （変換画像） 参考文献 [1] 世界の定置カメラ, http://home.att.ne.jp/red/nuka/camera.htm [2] Surveillance Observation ListCam, http://www.clavis.ne.jp/~listcam/ [3] 山澤 , 尾上, 横矢, 竹村: "全方位画像からの視線追従型 実時間画像生成によるテレプレゼンス",信学論 D-II, Vol.J81-D-II, No.5, pp.880-887 (1998)． [4] SUEKAGE SOIOS, http://www.suekage.com/ 図５：表示ウインドウ画面例 図６：PDA による実装例 14
© Copyright 2024 Paperzz
